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原文传递单相双级型隔离逆变电源研究

论文题名：	单相双级型隔离逆变电源研究
关键词：	高速列车;逆变电源;拓扑结构;控制策略;软件设计
摘要：	随着国民经济的快速发展，人们对电能质量的要求越来越高，设计一款结构性能优良同时又具备良好的动态和静态性能、带载能力强的逆变电源，得到越来越多的学者关注。纵观逆变电源的发展历史，人们对逆变电源的追求不仅仅在对逆变电源输出电能质量方面，而且在如何减小电源体积和提高电源整体效率方面，也被越来越多的学者所关注。本文对高速列车上常规辅助供电系统中110V直流电转换成220V/50Hz交流电的拓扑和控制策略进行研究，在此基础上设计了一款整机功率为3kVA的单相双极型隔离逆变电源。　　论文中首先对逆变电源的主电路拓扑结构进行了分析，然后对逆变电源的硬件电路部分进行了设计，包括主电路、驱动电路、控制电路、辅助电源电路四部分的设计。其中，主电路包括功率开关管的选型，谐振参数以及高频变压器的设计等。控制电路包括采样电路和保护电路等。　　其次，论文对LLC谐振变换器进行了工作原理分析。基于“基波分析”(First harmonic approximation，FHA)方法，分析了归一化频率x、品质因数Q、电感系数K对谐振变换器输出电压增益的影响。在控制策略方面，前级采用了单电压闭环控制策略，后级采用了电压外环、电流内环的双闭环控制策略，并加入了负载电流前馈和输出电压解耦环节。基于所选的控制策略和硬件参数，对逆变电源进行了PSIM仿真，验证了拓扑结构和控制策略的合理性，硬件参数的正确性。　　最后，对逆变电源的软件部分进行了设计，给出了系统软件设计流程图。基于设计的硬件电路部分，搭建了实验平台，并进行了相关实验，在实验中验证了所选拓扑的正确性、控制策略的合理性、硬件参数的正确性。在文章的最后，对本次实验进行了总结，分析了实验的不足之处。
作者：	康猛
专业：	电气工程
导师：	刘建强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文